Die Hauptidee eines Lichtplans besteht darin, die Photoperiode an den Pflanzentyp anzupassen.
1. Die biologische Grundlage der Photoperiode
Pflanzen können anhand der Länge von Tag und Nacht (der Photoperiode) erkennen, wann sie Entwicklungsstadien ändern müssen. Beispielsweise benötigen Kurztagpflanzen wie Chrysanthemen und Weihnachtssterne mindestens 12 Stunden Dunkelheit am Stück, um zu blühen, wohingegen Langtagpflanzen wie Weizen und Spinat mindestens 14 Stunden Licht benötigen, um zu gedeihen. Da sie ihre Spaltöffnungen nachts öffnen, müssen CAM-Pflanzen wie Agaven und Kakteen Stoffwechselstörungen vermeiden, die auftreten können, wenn sie den ganzen Tag Licht ausgesetzt sind.
Was die Branche tut:
Intelligente Zeitsteuerungen ermöglichen eine sehr genaue Einstellung der Photoperiode im Erwerbsanbau. Beispielsweise werden 16 Stunden Licht und 8 Stunden Dunkelheit eingesetzt, um das Wachstum der Blätter im Keimlingsstadium der Phalaenopsis zu unterstützen. Wenn die Blüteinduktionsperiode auf 12 Stunden Licht und 12 Stunden Dunkelheit geändert wird, beginnen sich Blütenknospen zu bilden.
Wenn Sie den Algenbefall in Ihrem Heimaquarium minimieren möchten, müssen Sie beim Pflanzen von Wasserpflanzen den natürlichen Lichtzyklus nachahmen.
2. Unterschiedliche Ansprüche an verschiedene Pflanzenarten
Gängige Pflanzenarten und wichtige Kontrollpunkte für die Dauer, in der sie im Licht bleiben sollten
Chrysanthemen und Sojabohnen sind Beispiele für Kurztagpflanzen, die während der 8 bis 12 Stunden Dunkelheit völlige Dunkelheit (weniger als 5 Lux) benötigen.
Langtagpflanzen wie Weizen und Kohl sollten mittags 14 bis 18 Stunden lang keiner direkten Sonneneinstrahlung ausgesetzt werden, da diese das Licht blockieren kann.
Neutrale Pflanzen wie Tomaten und Paprika behalten 12 bis 16 Stunden (± 0,5 Stunden) eine konstante Photoperiode bei.
Um ihren natürlichen Lebensraum nachzuahmen, benötigen CAM-Pflanzen wie Aloe Vera und Steinblumen nachts zusätzliches Licht (4–6 Stunden) und tagsüber überhaupt kein Licht.
Fall: Eine Pflanzenfabrik in Shanghai pflanzte gerade Erdbeeren an, als sie bemerkte, dass die Früchte nicht genug Zucker bekamen, wenn sie 18 Stunden am Stück der Sonne ausgesetzt waren. Als die Lichteinwirkung auf 16 Stunden (mit 2 Stunden roten Lichtimpulsen) und 8 Stunden Dunkelheit geändert wurde, stieg das Gewicht einer Frucht um 12 % und der Zuckergehalt um 1,5 Grad Bx.
2,Dynamische Zeitplankonfiguration: Synergie zwischen Wachstumsphase und Spektrum
1. Sämlingsstadium: Kontrolle sowohl der Qualität als auch der Quantität des Lichts
Lichtintensität: 200–400 μ mol/m²/s (PPFD-Wert), um Verbrennungen der Sämlinge durch zu viel Licht zu verhindern.
Das Spektralverhältnis zeigt, dass blaues Licht 40 bis 50 % des Lichts ausmacht, was das Wurzelwachstum und die Verdickung der Stängel fördert.
Der Zeitplan sieht 16 Stunden Licht und 8 Stunden Dunkelheit vor, so wie die Sonne im Frühling langsam aufgeht.
Daten aus der Branche:
Ein Züchtungsunternehmen führte ein Vergleichsexperiment durch und stellte fest, dass die Anwendung eines blauen Lichtspektrums über 16 Stunden am Tag bei Chilisämlingen deren Stängel um 22 % dicker und ihre Transplantatüberlebensrate um 18 % höher machte.
Beträgt die Lichteinwirkung von Mikro-Zwergperlen im Heimaquarium mehr als 14 Stunden, kann es schnell zu Algenkonkurrenz kommen. Das bedeutet, dass Sie Flüssigdünger ausbringen und das CO₂-System kontrollieren müssen.
2. Die Phase des Nährstoffwachstums: mehr Licht und eine größere Farbpalette
Lichtintensität: 400–600 μ mol/m²/s, was Blätter für ein schnelles Wachstum benötigen.
Das Spektralverhältnis zeigt, dass rotes Licht 30 bis 40 %, blaues Licht 20 bis 30 % ausmacht und weißes Licht die Lücken füllt.
Zeitplan: 18 Stunden Licht und 6 Stunden Dunkelheit, zusammen mit der Steuerung des Temperaturgradienten (Tagestemperatur 28 Grad und Nachttemperatur 20 Grad).
Technologischer Fortschritt:
Forscher der Universität Wageningen in den Niederlanden haben herausgefunden, dass der Einsatz dynamischer Spektroskopie während der Nährstoffwachstumsphase (50 % rotes Licht zur Mittagszeit und 40 % blaues Licht in der Dämmerung) die Wachstumsrate von Salat um 25 % steigern kann.
Beim kommerziellen Pflanzenbau wird ein zeitbasiertes Dimmsystem eingesetzt, um das richtige Gleichgewicht zwischen Energieverbrauch und Produktivität zu finden. Beispielsweise weckt blaues Licht von 450 nm die Pflanzen am Morgen, rotes Licht von 660 nm fördert sie gegen Mittag und gelbes Licht von 590 nm reguliert sie bei Einbruch der Dunkelheit.
3. Blüte- und Fruchtzeit: genaue Kontrolle des Spektrums und der Tageslänge
Lichtintensität: 600–900 μ mol/m²/s, was ausreicht, um den Energiebedarf für die Differenzierung der Blütenknospen zu decken.
Das Spektralverhältnis beträgt 60–70 % rotes Licht, 10–15 % fernes Rotlicht (730 nm) und 10–15 % fernes Rotlicht. Dadurch blühen die Pflanzen.
Für Kurztagspflanzen beträgt der Zeitplan 12 Stunden Licht und 12 Stunden Dunkelheit. Bei Pflanzen mit langen Tagen sind es 14 Stunden Licht und 10 Stunden Dunkelheit.
Fallanwendung:
Als in Yunnan Phalaenopsis in ein Blumenfundament gepflanzt wurde, wurde beobachtet, dass die Verwendung von Standard-Leuchtstofflampen für zusätzliches Licht die Stängel übermäßig hoch machte. Als wir auf LED-Wachstumslichter umgestiegen sind (rotes Licht: fernes rotes Licht=5:1), wurden die Stängel 30 % kürzer und die Blüten 15 % größer.
Wenn die Lichteinwirkung während der Blütephase weniger als 12 Stunden beträgt, kann es beim Tomatenanbau zu Hause zum Abfallen von Blüten und Früchten kommen. Sie können die Fruchtbildungsrate um 40 % steigern, indem Sie mit einem intelligenten Zeitregler 14 Stunden Licht einstellen, darunter 2 Stunden rote Lichtimpulse.
3. Anpassung an die Umgebung und Bewältigung von Anomalien: Möglichkeit, den Zeitplan nach Bedarf zu ändern
1. Bezahlung bei Saison- und Regionswechsel
Gebiete mit hohen Breitengraden wie Nordeuropa: Wenn im Winter weniger als 8 Stunden natürliches Licht vorhanden sind, ist eine 24-Stunden-LED-Zusatzbeleuchtung (16–18 Stunden) sowie eine reflektierende Folie erforderlich, um das Licht effektiver zu machen.
In the equatorial region, if the midday light intensity is too great (>2000 μ mol/m²/s) müssen Sie Schattennetze und LED-Leuchten zu unterschiedlichen Zeiten verwenden, um eine Lichtunterdrückung zu vermeiden.
Plan für die Branche:
Ein Gewächshaus in Kanada verwendet ein dynamisches Lichtformelsystem. Im Winter ist rotes Licht (660 nm) die wichtigste Lichtquelle, um Pflanzen beim Wachstum zu unterstützen, und im Frühling wird blaues Licht (450 nm) verwendet, um zu verhindern, dass Pflanzen zu groß werden.
Die vertikale Farm in Singapur überwacht mithilfe von Sensoren die Menge des natürlichen Lichts und ändert automatisch die LED-Füllzeit (4 Stunden an sonnigen Tagen und 12 Stunden an regnerischen Tagen).
2. Planen Sie Notfälle bei schlechtem Wetter ein
Regentage, die nie aufhören: Erhöhen Sie die Lichtintensität auf 800 μ mol/m²/s, halten Sie die Photosyntheserate durch CO₂-Düngung (1000 ppm) gleich und fügen Sie 18 Stunden lang LED-Beleuchtung hinzu.
Wetter mit hohen Temperaturen: Reduzieren Sie die Zeit, in der die LED-Leuchten mittags eingeschaltet sind (lassen Sie sie nicht mit natürlichem Licht überlappen), kühlen Sie mit einem feuchten Vorhangventilatorsystem ab und sorgen Sie dann für mehr Beleuchtung.
Datenunterstützung:
In der Regenzeit des Jangtse-Flussbeckens im Jahr 2024 nutzte eine bestimmte Setzlingsbasis LED-Zusatzbeleuchtung (16 Stunden am Tag, 600 μmol/m²/s), um das Wachstum der Chilisämlinge von 45 Tagen auf 32 Tage zu beschleunigen.
Im Sommer, wenn es draußen heiß ist, sollten die LED-Leuchten im heimischen Aquarium nur 12 Stunden am Stück eingeschaltet sein. Wenn die Wassertemperatur leicht über 30 Grad steigt, sollten Sie mit einer Zeitschaltuhr abschnittsweise Licht spenden (4 Stunden morgens und 4 Stunden abends).
4, Werkzeuge für technisches Arbeiten und Möglichkeiten, Dinge effizienter zu machen: Übergang von manuell zu intelligent
1. Wichtige Einstellungen zur klassischen Zeitsteuerung
Einstellung in Segmenten: Unterstützt mehr als 10 Schaltzeiten, um den Anforderungen verschiedener Wachstumsphasen gerecht zu werden.
Saisonmodus: Eine Vorlage, wie lange das Licht im Frühling, Sommer, Herbst und Winter eingeschaltet bleiben soll, mit einem Klick zum Umschalten.
Sicherheitsredundanz: Richten Sie zwei Zeitsteuerungen ein, die sich gegenseitig unterstützen, damit Stromunterbrechungen die Lichtzyklen nicht stoppen.
Beispiel dafür, wie es geht:
Stellen Sie beim Pflanzen von Kurztagchrysanthemen die Option „Blüteinduktionszeitraum“ ein. Das bedeutet, dass das Licht von 6:00 bis 18:00 Uhr (12 Stunden) an und am nächsten Tag von 18:00 bis 6:00 Uhr ausgeschaltet sein sollte.
Vermeiden Sie bei Heimaquarien die direkte Sonneneinstrahlung zur Mittagszeit. Verwenden Sie stattdessen simuliertes Morgenlicht von 9:00 bis 12:00 Uhr und simuliertes Nachmittagslicht von 14:00 bis 17:00 Uhr.
2. Einsatz intelligenter Internet-of-Things-Systeme
Überwachung der Lichtumgebung: Spektralsensoren ermöglichen Änderungen des Lichtqualitätsverhältnisses in Echtzeit.
KI-Modell zur Erstellung von Vorhersagen: Erstellen Sie automatisch den besten Zeitplan basierend auf Wettervorhersagen und Daten zum Pflanzenwachstum.
Fernbedienung: Verwenden Sie eine mobile App, um die Beleuchtungseinstellungen zu ändern und mehreren Personen gleichzeitig die Steuerung der Beleuchtung zu überlassen.
Fall in der Branche:
Nach der Installation eines intelligenten Beleuchtungssystems bei einem Anlagenbauer in den Niederlanden sank der Energieverbrauch um 30 % und der Flächenertrag stieg um 25 %.
Mit intelligenten Steckern können Heimanwender LED-Wachstumslampen anschließen, sodass sie automatisch steuern können, „bei Sonnenaufgang zu arbeiten und bei Sonnenuntergang auszuruhen“.
